流量‧Flow Rate
2017-06-09
壓力‧Pressure
2017-06-09
 
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揚程‧Head


液柱公尺高
壓力 / 液體重量密度
離心泵 - 揚程↑,流量↓

以字面的意義來看,揚程其實就是液柱被揚起的垂直高度。

揚程為呈現泵浦性能另的一個重要數據,甚至可能是最常被提及用來表示泵浦規格的單詞。
泵浦的揚程是液體實際被提升的高度,也就是是液體高低兩表面垂直高度的差值,單位是公尺(m)。

揚程 (H)= 壓力 (kgw/m^2) / 液體重量密度 (kgw/m^3)

揚程實際上表示的是可以維持靜止液柱的高度的液體壓力,由於重力可以視為常數,揚程與壓力之間只會受到液體密度的影響。
壓力 (kgw/m^2)= 垂直於作用面的力 (kgw) / 被作用面面積 (m^2)

揚程比起壓力更適合用於呈現泵浦性能的地方就在於,揚程已經把液體密度的變因考慮進去,因此其數值不會受到不同液體密度的影響。
一個50公尺液柱,其位於底部的揚程即為50公尺,不論此液柱為何液體。

因此揚程也可視為是泵浦將機械能量轉移到每單位液體的重量。

揚程 (H)= 機械能 (Nm)/ 單位液體重量 (N)
or
揚程(H) = 功率(Nm/s) / 比重量(N/m³) ‧ 流量(m³/s)

所以我們可以從這邊得知,馬達所輸出的機械能其實不只是轉換成泵浦流量,也會轉換成揚程。
揚程也利於用來計算所有的管路損失,決定泵浦的大小,與安裝條件。
一台泵浦的的性能從揚程-流量曲線大概就可以看的出來。

幾乎所有的泵浦,都會有一條揚程流量曲線,或簡稱HQ曲線。
一般來說,一條HQ曲線會有以下組成
Y軸-揚程 [H]
X軸-流量 [Q]

除了揚程外,幾個常用的壓力單位為,此時就須注意所標示的工作液體為何
bar (Bar)
pa (Pascal)
atm (Atmosphere)
psi (Pounds per square inch)

我們可以從HQ曲線圖看到流量和揚程的關係。
泵浦的操作點,也就是全速運轉時,都會落在藍色的線上。
不論多大馬力的泵浦,當揚程提升時,流量則會隨之下降。
反之,當揚程降低時,流量也必須跟著增加。
在選擇泵浦的時候,只要固定所需的揚程或水量,就可以在HQ曲線上找到相對應的值。
KIKAWA-KQ-400-S-50Hz-web1

使用H-Q曲線

若目標的揚程為20 m,對照HQ曲線就可以得到 KQ 200 (1/4 hp)的流量約為 14 L/min、KQ 400 (1/2 hp)為 32 L/min、KQ 800 (1 hp)為 63 L/min。然後就可以再依照需要的水量決定泵浦的大小。一般來說,越接近額定點的區域,效率越高。